AWARE Wissensdatenbank Modul 2: Digitale Transformation und Cybersicherheit Einheit 1: F2F-Lernen – Der digitale Wandel und seine Auswirkungen

Modul 2, Einheit 1

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Einheit 1: F2F-Lernen – Der digitale Wandel und seine Auswirkungen

MODULFORTSCHRITT

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Was bringt die digitale Transformation?

ie digitale Transformation ist der Prozess der Integration digitaler Technologien in alle Aspekte eines Unternehmens, von den Abläufen und Prozessen bis hin zu den Kundeninteraktionen und Geschäftsmodellen. Mit der zunehmenden Abhängigkeit von digitaler Technologie steigt jedoch auch das Risiko von Cyber-Bedrohungen. Die Cybersicherheit ist eine entscheidende Komponente jeder Strategie zur digitalen Transformation, da sie den Schutz sensibler Informationen und Vermögenswerte vor böswilligen Akteuren gewährleistet. Für Unternehmen ist es unerlässlich, robuste Cybersicherheitsprotokolle und Best Practices zu entwickeln und zu implementieren, um das Risiko von Cyberangriffen zu mindern und ihre digitale Infrastruktur zu schützen. Ein Versäumnis kann erhebliche finanzielle, rufschädigende und rechtliche Folgen für Unternehmen haben, was die Bedeutung der Cybersicherheit im heutigen digitalen Zeitalter unterstreicht.

Der zunehmende Bedarf an digitaler Transformation, die durch die Pandemie ausgelöste globale Verlagerung auf Fernarbeit und die geopolitische Lage haben die Jagdsaison für Cyberkriminelle eröffnet – gezielte Angriffe auf Unternehmen, insbesondere KMU, nehmen zu.

Dieses Modul befasst sich mit dem zunehmenden Bedarf an digitaler Transformation und den Folgen für die Cybersicherheit im Zusammenhang mit der digitalen Transformation und der Einführung neuer Technologien. Es wird betont, dass die Einführung neuer Technologien, ohne sich mit den Menschen und Prozessen innerhalb eines Unternehmens oder einer Organisation zu befassen, Cyber-Angreifern Tür und Tor öffnen kann.

Bei der digitalen Transformation geht es nicht nur um Technologie. Es geht um Menschen und die Fähigkeit, sich mit Hilfe verschiedener digitaler Technologien in unterschiedlichen Umgebungen und Kontexten (z. B. in der Industrie) schnell an aktuelle und künftige Gegebenheiten anzupassen.

Es gibt verschiedene Konzepte der digitalen Transformation, die jeweils einen eigenen Schwerpunkt und Ansatz haben. Hier sind ein paar Beispiele:

Umgestaltung von Geschäftsprozessen - hier geht es um den Einsatz digitaler Technologie zur Rationalisierung und Automatisierung von Geschäftsprozessen, z. B. in der Buchhaltung, der Bestandsverwaltung oder dem Kundendienst;
Umgestaltung des Kundenerlebnisses: Im Mittelpunkt steht der Einsatz digitaler Technologien zur Verbesserung des Kundenerlebnisses, z. B. durch personalisiertes Marketing, digitale Selbstbedienungsoptionen und Echtzeit-Kundensupport (Live-Chat, Messaging, Telefon);
Produkt- und Dienstleistungsinnovation - hier geht es um die Nutzung digitaler Technologie zur Schaffung neuer Produkte und Dienstleistungen, die innovativ sind und den Kundenbedürfnissen besser entsprechen (z. B. intelligente Häuser, digitale Gesundheitsfürsorge, Online-Bildung, mobiles Banking usw.);
datengestützte Entscheidungsfindung - hier geht es um die Nutzung von Datenanalysen und maschinellem Lernen, um bessere Geschäftsentscheidungen zu treffen, z. B. durch die Vorhersage des Kundenverhaltens oder die Optimierung der Lieferkettenabläufe;
Organisatorische Agilität - hier geht es um den Einsatz digitaler Technologie zur Schaffung einer agileren und anpassungsfähigeren Organisation, z. B. durch die Einführung agiler Methoden, digitaler Tools für die Zusammenarbeit und flexibler Arbeitsregelungen.

Insgesamt geht es bei der digitalen Transformation um die Nutzung digitaler Technologien zur Umgestaltung von Prozessen, Abläufen und Geschäftsmodellen von Unternehmen mit dem Ziel, Effizienz, Innovation und Kundenzufriedenheit zu verbessern.

Verschiedene Konzepte der digitalen Transformation

Industrie 4.0

Industrie 4.0, auch bekannt als vierte industrielle Revolution, bezieht sich auf den aktuellen Trend zur Automatisierung und zum Datenaustausch in der Fertigung und in anderen Branchen. Sie baut auf den drei vorangegangenen industriellen Revolutionen auf, die Dampfkraft, Elektrizität und Computer in den Fertigungssektor brachten.

Industrie 4.0 ist gekennzeichnet durch die Integration fortschrittlicher Technologien wie das Internet der Dinge (IoT), Cloud Computing, künstliche Intelligenz (KI) und Robotik, um “intelligente” Fabriken und Lieferketten zu schaffen, die in hohem Maße vernetzt und automatisiert sind. Diese Technologien ermöglichen die Erfassung und Analyse großer Datenmengen in Echtzeit, was eine bessere Entscheidungsfindung, vorausschauende Wartung und personalisierte Produktion ermöglicht.

Industrie 4.0 ist auch durch den Einsatz von “cyber-physischen Systemen” gekennzeichnet, die physische Systeme mit digitalen Technologien kombinieren, um hochflexible und effiziente Produktionsprozesse zu schaffen – “aus Sicht der Fertigungsindustrie ist ein cyber-physisches System eine internetfähige physische Einheit, wie eine Pumpe oder ein Kompressor, die mit Computern und Steuerungskomponenten, bestehend aus Sensoren und Aktoren, ausgestattet ist.” (Arcot, 2021)

Laut Deloitte “umfasst der Begriff Industrie 4.0 das Versprechen einer neuen industriellen Revolution – eine, die fortschrittliche Fertigungstechniken mit dem Internet der Dinge verbindet, um Fertigungssysteme zu schaffen, die nicht nur miteinander verbunden sind, sondern auch Informationen kommunizieren, analysieren und nutzen, um weitere intelligente Maßnahmen in der physischen Welt voranzutreiben”.

Insgesamt bedeutet Industrie 4.0 einen grundlegenden Wandel in der Art und Weise, wie Waren und Dienstleistungen produziert und geliefert werden, und ermöglicht mehr Effizienz, Innovation und Wettbewerbsfähigkeit auf dem globalen Markt. Sie hat Auswirkungen auf verschiedene Branchen wie die Automobilindustrie, das Gesundheitswesen, die Energiewirtschaft und die Logistik und wird in den kommenden Jahren voraussichtlich erhebliche Auswirkungen auf die Weltwirtschaft haben.

Figure 1. Enabling technologies of Industry 4.0. (available via license: Creative Commons Attribution 4.0 International)

Die 9 wichtigsten Grundlagentechnologien der Industrie 4.0 sind:

Künstliche Intelligenz (KI) – KI-Technologien wie maschinelles Lernen und die Verarbeitung natürlicher Sprache werden eingesetzt, um Daten zu analysieren und zu interpretieren, Vorhersagen zu treffen und die Entscheidungsfindung zu automatisieren.
Big Data Analytics – die Fähigkeit, riesige Datenmengen von Sensoren, Maschinen und anderen Quellen in Echtzeit zu erfassen und zu analysieren, um Erkenntnisse zu gewinnen und Prozesse zu optimieren.
Cloud Computing – die Nutzung gemeinsam genutzter Computerressourcen und -dienste über das Internet zur Speicherung, Verarbeitung und Verwaltung von Daten.
Cybersicherheit – Schutz von Systemen, Netzwerken und Daten vor unbefugtem Zugriff, Diebstahl oder Beschädigung.
Industrielles Internet der Dinge (IIoT) – Verbindung von Maschinen, Sensoren und Geräten in industriellen Umgebungen, um Daten zu sammeln und auszutauschen, die Leistung zu überwachen und Prozesse zu automatisieren.
Augmented Reality (AR) und Virtual Reality (VR) – Einsatz von AR- und VR-Technologien zur besseren Visualisierung und zum besseren Verständnis komplexer Daten und Prozesse sowie zur Verbesserung von Schulungen und Zusammenarbeit.
Additive Fertigung – auch bekannt als 3D-Druck, ermöglicht die additive Fertigung die Herstellung komplexer und kundenspezifischer Teile und Produkte auf Abruf, wodurch der Bedarf an traditionellen Fertigungsmethoden und Lieferketten reduziert wird.
Autonome Systeme – Robotik und andere autonome Systeme, die ohne menschliches Eingreifen arbeiten und Entscheidungen treffen können, was die Effizienz erhöht und die Kosten senkt.
Simulation – Einsatz virtueller Modelle und Simulationen zur Prüfung und Optimierung von Prozessen, Produkten und Systemen vor der Implementierung in der realen Welt.

Sehen Sie sich ein kurzes Video über die Zukunft der IoT-Sicherheit an:

Industrie 5.0

dustrie 5.0 ist ein Begriff, der als Erweiterung von Industrie 4.0 vorgeschlagen wurde, dem aktuellen Trend zur Automatisierung und zum Datenaustausch in der Fertigung und anderen Branchen. Während sich Industrie 4.0 auf die Integration fortschrittlicher Technologien wie das Internet der Dinge (IoT), künstliche Intelligenz (KI) und Robotik konzentriert, um “intelligente” Fabriken und Lieferketten zu schaffen, versucht Industrie 5.0, ein Gleichgewicht zwischen Automatisierung und menschenzentriertem Design herzustellen.

Industrie 5.0 zielt darauf ab, einen stärker kollaborativen und menschenzentrierten Ansatz in der Fertigung zu schaffen, bei dem Menschen und Maschinen zusammenarbeiten, um Produkte zu schaffen, die auf individuelle Bedürfnisse und Vorlieben zugeschnitten sind. Dazu gehört der Einsatz von Technologien wie KI und Robotik, um sich wiederholende und gefährliche Aufgaben zu automatisieren, während sich Menschen auf Aufgaben konzentrieren, die Kreativität, Einfühlungsvermögen und Problemlösungsfähigkeiten erfordern.

In der Fertigung haben Roboter in der Vergangenheit gefährliche, monotone oder körperlich anstrengende Arbeiten wie Schweißen, Lackieren in Autofabriken und das Be- und Entladen von schweren Materialien in Lagerhallen übernommen. Da die Maschinen am Arbeitsplatz jedoch immer intelligenter und vernetzter werden, zielt die Industrie 5.0 darauf ab, diese kognitiven Computerfähigkeiten mit der menschlichen Intelligenz und dem menschlichen Einfallsreichtum in gemeinsamen Operationen zu verschmelzen.

Zu Industrie 5.0 gehört auch die Integration nachhaltiger und ethischer Grundsätze in den Herstellungsprozess, wie die Verringerung von Abfall und Emissionen, die Gewährleistung fairer Arbeitsbedingungen und die Achtung der kulturellen Vielfalt. Dies steht im Einklang mit den Zielen für nachhaltige Entwicklung der Vereinten Nationen, die darauf abzielen, Wirtschaftswachstum, soziale Integration und ökologische Nachhaltigkeit zu fördern.

Insgesamt stellt Industrie 5.0 ein neues Paradigma in der Fertigung dar, das ein Gleichgewicht zwischen Automatisierung, menschenzentriertem Design und Nachhaltigkeit anstrebt. Auch wenn es sich dabei noch um eine konzeptionelle Idee handelt, so spiegelt sie doch die wachsende Erkenntnis wider, wie wichtig es ist, technologischen Fortschritt mit sozialer und ökologischer Verantwortung in Einklang zu bringen.

Hier haben wir ein Beispiel:

Das dänische Unternehmen Universal Robots behauptet, der erste Anbieter von Industrierobotern zu sein, der sicher und effektiv mit Menschen zusammenarbeitet. Bisher arbeiteten Industrieroboter immer getrennt von den Arbeitern und hinter Sicherheitskäfigen. Die Roboter des Unternehmens wurden erstmals 2008 bei Linatex, einem Anbieter von technischen Kunststoffen und Gummi für industrielle Anwendungen, neben menschlichen Arbeitern eingesetzt.

Das Zusammenspiel von Menschen und Maschinen eröffnet unzählige Möglichkeiten in der Fertigung. Und da die Anwendungsfälle der Industrie 5.0 noch in den Kinderschuhen stecken, sollten die Hersteller aktiv Strategien für die Integration von Menschen und Maschinen entwickeln, um die einzigartigen Vorteile zu maximieren.

Überlegungen zur Cybersicherheit: Beispiele aus der Industrie

berlegungen zur Cybersicherheit: Beispiele aus der Industrie

Im Zusammenhang mit der Cybersicherheit bezieht sich die digitale Transformation auf den Prozess der Integration der Cybersicherheit in alle Aspekte der digitalen Infrastruktur und des Betriebs eines Unternehmens. Dazu gehört die Implementierung robuster Cybersicherheitsprotokolle und bewährter Verfahren für alle digitalen Kanäle und Technologien wie Cloud Computing, Internet der Dinge (IoT) und mobile Apps.

Cloud Computing – bezieht sich auf die Nutzung von Remote-Servern, die im Internet gehostet werden, um Daten zu speichern, zu verwalten und zu verarbeiten, anstatt sich auf lokale Server und PCs zu verlassen; es ermöglicht eine größere Skalierbarkeit (die Fähigkeit eines Systems, eines Prozesses oder eines Unternehmens, eine erhöhte Nachfrage oder ein Wachstum ohne Leistungs- oder Qualitätseinbußen zu bewältigen), Flexibilität und Kosteneffizienz bei der Datenverwaltung und Datenverarbeitung.
Internet der Dinge (IoT) – bezieht sich auf ein Netzwerk von physischen Geräten, Fahrzeugen, Gebäuden und anderen Objekten, die mit Sensoren, Software und Konnektivität ausgestattet sind, die es ihnen ermöglichen, Daten zu sammeln und auszutauschen; das IoT ermöglicht die Schaffung intelligenter Systeme und Anwendungen, die Effizienz, Produktivität und Komfort in verschiedenen Bereichen verbessern können.
Mobile Apps – bezieht sich auf Softwareanwendungen für mobile Geräte wie Smartphones und Tablets. Mobile Apps können eine Reihe von Funktionen bieten, z. B. Kommunikation, Unterhaltung, Produktivität und E-Commerce, und können von App-Stores oder Websites heruntergeladen und installiert werden.

Die digitale Transformation umfasst auch den Einsatz von Technologien wie künstliche Intelligenz (KI), maschinelles Lernen und Big-Data-Analysen, um die Cybersicherheitsabläufe zu verbessern und das Risiko von Cyberangriffen zu verringern. KI und maschinelles Lernen können beispielsweise eingesetzt werden, um Cyber-Bedrohungen in Echtzeit zu erkennen und darauf zu reagieren, während Big-Data-Analysen verwendet werden können, um Muster und Trends bei Cyber-Sicherheitsvorfällen und Schwachstellen zu erkennen.

Künstliche Intelligenz (KI) – bezieht sich auf die Simulation menschlicher Intelligenz in Maschinen, die Aufgaben ausführen können, die normalerweise menschliche Kognition erfordern, z. B. Lernen, logisches Denken, Wahrnehmung und Entscheidungsfindung; KI kann in verschiedenen Bereichen eingesetzt werden, z. B. in der Verarbeitung natürlicher Sprache, im Computerbild, in der Robotik und in Spielen.

Maschinelles Lernen – bezieht sich auf einen Teilbereich der künstlichen Intelligenz, bei dem Algorithmen und statistische Modelle eingesetzt werden, um Maschinen in die Lage zu versetzen, aus Daten zu lernen und die Leistung bei bestimmten Aufgaben zu verbessern, ohne dass sie explizit programmiert werden müssen; maschinelles Lernen wird in verschiedenen Anwendungen eingesetzt, z. B. in der Bilderkennung, der Spracherkennung, der Betrugserkennung und in Empfehlungssystemen.
Big-Data-Analytik – bezeichnet den Prozess der Analyse und Gewinnung von Erkenntnissen aus großen und komplexen Datensätzen, in der Regel unter Verwendung fortschrittlicher Algorithmen, maschineller Lerntechniken und Visualisierungstools; Big-Data-Analytik kann verwendet werden, um Muster, Trends und Anomalien in Daten zu erkennen und die Entscheidungsfindung in verschiedenen Bereichen wie Marketing, Gesundheitswesen, Finanzen und Sicherheit zu unterstützen.

Insgesamt ist die digitale Transformation von entscheidender Bedeutung für die Sicherheit und den Schutz der digitalen Ressourcen eines Unternehmens, da sich die Cyber-Bedrohungen ständig weiterentwickeln und immer raffinierter werden. Durch die Integration der Cybersicherheit in alle Aspekte der digitalen Transformation können Unternehmen eine sicherere und widerstandsfähigere digitale Infrastruktur schaffen, die es ihnen ermöglicht, ihre sensiblen Informationen und Vermögenswerte besser vor Cyberbedrohungen zu schützen.

Hier haben wir einige Beispiele aus der Industrie:

- Zunahme von Hacking in der Automobilindustrie

Moderne Fahrzeuge sind heutzutage mit automatisierter Software ausgestattet, die dem Fahrenden nahtlose Konnektivität bei Tempomat, Motorsteuerung, Türverriegelung, Airbags und fortschrittlichen Fahrerassistenzsystemen bietet. Diese Fahrzeuge nutzen Bluetooth- und WiFi-Technologien für die Kommunikation, was sie auch für verschiedene Schwachstellen oder Bedrohungen durch Hacker anfällig macht. Es wird erwartet, dass die Kontrolle über das Fahrzeug oder die Verwendung von Mikrofonen zum Abhören im Jahr 2022 mit mehr automatisierten Fahrzeugen zunehmen wird. Selbstfahrende oder autonome Fahrzeuge verwenden einen komplexen Mechanismus, der strenge Cybersicherheitsmaßnahmen erfordert.

- IoT mit 5G-Netz: Die neue Ära der Technologie und Risiken

Mit dem Aufkommen und dem Wachstum von 5G-Netzen wird mit dem Internet der Dinge (IoT) eine neue Ära der Interkonnektivität Realität. 5G ist die fünfte Generation von Mobilfunknetzen, ein neuer globaler Mobilfunkstandard nach 1G-, 2G-, 3G- und 4G-Netzen, der eine neue Art von Netzwerken ermöglicht, die darauf ausgelegt sind, praktisch jeden und alles miteinander zu verbinden, einschließlich Maschinen, Objekte und Geräte.

Die 5G-Mobilfunktechnologie soll höhere Datengeschwindigkeiten von mehreren Gbit/s in der Spitze, extrem niedrige Latenzzeiten, mehr Zuverlässigkeit, massive Netzkapazitäten, höhere Verfügbarkeit und ein einheitlicheres Nutzererlebnis für mehr Nutzer*innen bieten. Höhere Leistung und verbesserte Effizienz ermöglichen das Verbinden von Branchen und ermöglichen neue Nutzungsmöglichkeiten.

Diese Kommunikation zwischen mehreren Geräten öffnet sie auch für Anfälligkeiten durch äußere Einflüsse, Angriffe oder unbekannte Softwarefehler. Selbst der von Google unterstützte, weltweit meistgenutzte Browser Chrome hatte in der Vergangenheit große Fehlerlücken. Die 5G-Architektur ist vergleichsweise neu und es erfordert viel Arbeit, um Schlupflöcher zu finden, die das System vor Angriffen von außen schützen. Jeder Schritt auf dem Weg zur Einführung des 5G-Netzes könnte eine Fülle von Netzangriffen mit sich bringen, die uns möglicherweise nicht bewusst sind. Hier müssen die Hersteller bei der Entwicklung hochentwickelter 5G-Hardware und -Software sehr streng sein, um Datenmissbrauch zu verhindern.

- Der Fall Equifax

Beispiele aus der Branche zeigen, dass Verstöße gegen die Cybersicherheit für Unternehmen verheerend sein können. So kam es 2017 bei der Kreditauskunftei Equifax zu einer Datenschutzverletzung, bei der die persönlichen Daten von 147 Millionen Kunden offengelegt wurden. Dieser Verstoß führte zu erheblichen finanziellen Verlusten, Rufschädigung und rechtlichen Sanktionen für das Unternehmen.

Abschließende Überlegungen

Wir müssen verstehen, dass der wichtigste Faktor bei Cyberangriffen der menschliche Faktor ist und immer sein wird – die Auswirkungen von Cyberangriffen sind nicht nur finanzieller und rufschädigender Art, sondern auch sozialer und psychologischer Natur.

Neue Technologien halten Einzug in unser Umfeld (zu Hause, in der Schule, am Arbeitsplatz) und entwickeln sich in einem Tempo, mit dem man nur schwer Schritt halten kann.

Wir möchten jedoch betonen, dass es Ansatzpunkte gibt:

Mitarbeiter*innen werden oft als das schwächste Glied betrachtet, wenn Unternehmen ihr Cybersicherheitsrisiko einschätzen. Eine Verlagerung des Schwerpunkts auf die Ansätze, bei denen Mitarbeiter*innen Teil der Lösung und nicht das Problem sein können, wirken sich jedoch positiv auf die Organisationen aus und stärken ihre Widerstandsfähigkeit.” (Bada, 2022)

Um Ihr Unternehmen/Ihre Schule/Organisation oder Sie selbst vor Cyber-Bedrohungen zu schützen, ist es wichtig, einen umfassenden Cybersicherheitsplan aufzustellen, der Risikobewertung, Mitarbeiterschulung, Netzwerksicherheit, Datenschutz und Reaktion auf Vorfälle umfasst. Regelmäßige Aktualisierungen von Software- und Hardwaresystemen und die Schaffung einer Kultur des Sicherheitsbewusstseins können ebenfalls dazu beitragen, das Risiko von Cyberangriffen zu verringern.